Neuroscienza: sono cinque le macro fasi di sviluppo del cervello umano
Capire come l’architettura del cervello evolve nel corso della vita potrebbe aiutarci a capire quando le connessioni neuronali sono più vulnerabili e offrire informazioni importanti sui fattori di rischio dei problemi di salute mentale.
Nell’ambito di quella che è ad oggi una delle ricerche più estese su come, dalla nascita alla vecchiaia, si modificano le connessioni neuronali, gli scienziati hanno individuato cinque macro “epoche” di sviluppo del cervello umano.
Lo studio, che si basa sulle scansioni cerebrali di quasi 4000 persone di età compresa tra 0 e 90 anni, ha mappato le connessioni neuronali e la loro evoluzione nel corso della vita. Lo studio ha rivelato cinque ampie fasi, separate da quattro importanti “punti di svolta” – all’incirca a 9, 32, 66 e 83 anni – in corrispondenza dei quali il cervello si organizza secondo modalità diverse.
“Se ci guardiamo indietro, per molti di noi la vita è stata scandita da fasi diverse. Anche il nostro cervello attraversa queste epoche” dice Duncan Astle, autore senior dello studio e professore di neuroinformatica alla Cambridge University.
“Comprendere che quello della struttura cerebrale non è uno sviluppo progressivo costante quanto piuttosto uno sviluppo che procede per pochi e cruciali punti di svolta ci permetterà di identificare quando e come le connessioni neuronali sono più vulnerabili alle alterazioni.”
Secondo questa ricerca, lo sviluppo infantile va dalla nascita ai 9 anni, quando si passa quindi alla fase adolescenziale – un’era che dura in media fino ai 32 anni.
A poco più di trent’anni, infatti, le connessioni neuronali passano alla modalità adulta – l’era più lunga che dura oltre 3 decenni. Intorno ai 66 anni un terzo punto di svolta dà avvio alla fase dell’ ”iniziale invecchiamento” dell’architettura del cervello. Infine, il cervello della fase di “avanzato invecchiamento” si forma intorno agli 83 anni.
Gli scienziati valutano l’organizzazione cerebrale utilizzando 12 diverse variabili, come l’efficienza delle connessioni, la compartimentazione e se il cervello utilizza hub centrali o una rete di connettività più diffusa.
Quando siamo bambini, il nostro cervello si caratterizza per un “consolidamento delle rete”: nel cervello di un neonato la ricchezza delle sinapsi – i connettori tra i neuroni – viene ridotta, e sopravvivono solo quelle più attive. La ricerca ha scoperto che durante questo periodo l’efficienza delle connessioni neuronali diminuisce.
Nel mentre, il volume della materia grigia e della materia bianca aumenta rapidamente, così che lo spessore della corteccia – la distanza tra la materia grigia più esterna e la materia bianca più interna – raggiunge il suo picco, e le circonvoluzioni, i caratteristici solchi della parte esterna del cervello, si stabilizzano.
Nella seconda “epoca” del cervello, quella dell’adolescenza, il volume della materia bianca continua ad aumentare e l’organizzazione delle reti neuronali progressivamente si perfeziona. In questa era l’efficienza delle connessioni in tutto il cervello è costantemente in aumento, da cui deriva un miglioramento della performance cognitiva.
Ciò che caratterizza le diverse epoche, più che la permanenza in un determinato stato per tutto il periodo, è la presenza di un trend costante di sviluppo per un tempo prolungato.
“Non stiamo assolutamente dicendo che il comportamento di persone di quasi trent’anni sia paragonabile a quello dei teenager, e neanche che il loro cervello assomigli a quello di un teenager,” ha affermato Alexa Mousley, a capo della ricerca. “Si tratta piuttosto del modo in cui il cervello si modifica”.
Ha aggiunto che la scoperta potrebbe offrire informazioni importanti sui fattori di rischio dei problemi di salute mentale, che con maggiore frequenza emergono durante l’adolescenza.
All’età di circa 32 anni si assiste al cambiamento maggiore. Eventi come per esempio diventare genitori potrebbero svolgere un ruolo in alcune delle modifiche osservate, sebbene la ricerca non abbia esplicitamente testato questo aspetto. “Sappiamo che il cervello nelle donne che partoriscono sperimenta dei cambiamenti”, ha detto Mousley. “È ragionevole ipotizzare che potrebbe esserci una relazione tra queste milestone e quel che succede nel cervello”.
Dopo i 32 anni, l’architettura del cervello, in rapporto alle fasi precedenti, si consolida così come, stando ad altri studi, “si consolidano intelligenza e personalità”. Le regioni del cervello diventano anche più compartimentalizzate.
Gli ultimi due punti di svolta si caratterizzano per una diminuzione della connettività cerebrale, che si crede sia correlata con l’invecchiamento e la degenerazione della materia bianca del cervello.
Traduzione di Valentina Cicinelli via theguardian.com
